JS散度(Jensen-Shannon)

摘要:
JS散度相似性度量。utm_ Source=copyKL散度、JS散度和交叉熵是用于测量两种概率分布之间差异的指标。非负相对熵的值是非负的,即D>0.2)JS散度,也称为JS距离,是KL散度的变化。然而,有两个主要方面与KL不同:值范围JS散度的范围是[0,1],相同的是0,相反的是1。与KL相比,相似度的判别更准确。对称性是JS=JS,这可以从数学表达式中看出。3) 交叉熵在神经网络中,交叉熵可以用作损失函数,因为它可以测量P和Q之间的相似性。

JS散度相似度衡量指标。

https://blog.csdn.net/wateryouyo/article/details/52831115

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KL散度、JS散度和交叉熵

三者都是用来衡量两个概率分布之间的差异性的指标。不同之处在于它们的数学表达。

对于概率分布P(x)和Q(x)

1)KL散度(Kullback–Leibler divergence)

又称KL距离,相对熵。

JS散度(Jensen-Shannon)第1张

当P(x)和Q(x)的相似度越高,KL散度越小。

KL散度主要有两个性质:

(1)不对称性

尽管KL散度从直观上是个度量或距离函数,但它并不是一个真正的度量或者距离,因为它不具有对称性,即D(P||Q)!=D(Q||P)。

(2)非负性

相对熵的值是非负值,即D(P||Q)>0。

2)JS散度(Jensen-Shannon divergence)

JS散度也称JS距离,是KL散度的一种变形。

JS散度(Jensen-Shannon)第2张

但是不同于KL主要又两方面:

(1)值域范围

JS散度的值域范围是[0,1],相同则是0,相反为1。相较于KL,对相似度的判别更确切了。

(2)对称性

即 JS(P||Q)=JS(Q||P),从数学表达式中就可以看出。

3)交叉熵(Cross Entropy)

在神经网络中,交叉熵可以作为损失函数,因为它可以衡量P和Q的相似性。

JS散度(Jensen-Shannon)第3张

交叉熵和相对熵的关系:

JS散度(Jensen-Shannon)第4张

以上都是基于离散分布的概率,如果是连续的数据,则需要对数据进行Probability Density Estimate来确定数据的概率分布,就不是求和而是通过求积分的形式进行计算了。

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